KR101153508B1 - 보안 문서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제 1 투명 광학소자(74)가 배치된 제 1 투명 영역(72)과 제 2 불투명 광학소자(73)가 배치된 제 2 영역(71)을 가지는 보안 문서(7)에 관한 것이다. 상기 제 2 불투명 광학소자(73)는 제 1 광학 효과를 나타낸다. 상기 제 1 및 제 2 영역들이 서로 오버랩하는 관계가 되는 방식으로, 상기 제 1 영역(72)과 상기 제 2 영역(71)은 보안 문서의 캐리어(75)에 서로 이격된 관계로 배치된다. 상기 제 1 및 제 2 광학소자 사이에 제 1 간격(26)을 갖고 제 1 광학소자와 제 2 광학소자의 오버랩시 제 2 광학 효과가 나타나고, 상기 제 1 간격(26)보다 큰, 상기 제 1 및 제 2 광학소자 사이에 제 2 간격(25)을 갖고 제 1 광학소자와 제 2 광학소자의 오버랩시, 상기 제 2 광학 효과와는 다른 제 3 광학 효과(51)가 나타난다.

Description

보안 문서{SECURITY DOCUMENT}

본 발명은 보안 문서에 관한 것으로, 특히 제 1 투명 광학소자가 배치된 제 1 영역과 제 2 불투명 광학소자가 배치된 제 2 영역을 가지는, 은행권 또는 식별카드에 관한 것이다. 그 경우에 제 1 영역과 제 2 영역이 예를 들어 플렉시블 캐리어를 구부리거나, 접거나, 뒤집어서 서로 오버랩될 수 있는 방식으로 제 1 영역과 제 2 영역은 서로 이격된 관계로 보안 문서의 플렉시블 캐리어에 배치된다.

EP 0 930 979 B1은 플렉시블 플라스틱 캐리어를 포함하는 자체 체킹 은행권(self-checking banknote)를 개시한다. 플렉시블 플라스틱 캐리어는 투명 재료를 포함하고 창문과 같이 깨끗한 투명 표면이 개방되게 하는 흐린 덮개가 제공된다. 플렉시블 창문에는 자체 검증 수단으로서 확대 렌즈가 배치된다. 또한, 은행권에는, 작은 문자, 작은 선 또는 선조 패턴(filigree pattern)을 명백하게 하는 마이크로프린트 영역이 제공된다. 은행권을 체크 또는 검사하기 위해서, 은행권이 접혀져서 투명 창문과 마이크로프린트 영역이 오버랩되는 관계가 된다. 확대 렌즈는 관찰자가 마이크로프린트를 볼 수 있게 만들어서 은행권을 검증하는데 사용될 수 있다. 그 경우에, 관찰자에게 제공되는 마이크로패턴의 확대는 선명한 시야(통상적으로 눈이 보이는 사람들의 경우에 25cm)에 의해 그리고 확대 렌즈의 초점 거리에 의 해 결정된다. 따라서 EP 0 930 979 B1에서 제안된 은행권 구성은 은행권에서 감추어져 배치된 보안 특징이 은행권에 위치된 검증 수단에 의해 명확하게 보여진다.

또한 EP 0 256 176 A1은 북(book)의 뒷장 또는 북의 한 페이지에 내부에 인쇄된 암호화된 식별 캐리어를 구비한 은행통장(bank passbook)을 개시하고 있고, 투명 영역 형태의 정품 검증 수단을 가진다. 투명 영역은 북 표지가 닫힘에 의해 스크린이 암호화된 식별 문자를 포함하는 표면과 중첩되자마자 암호화된 식별 문자를 해독하는 판독 스크린으로서 구성된다.

본 발명의 목적은 개선된 보안 문서를 제공하기 위한 것이다.

그 목적은 제 1 투명 광학소자가 배치된 제 1 투명 영역과 제 1 광학 효과를 나타내는 제 2 불투명 광학소자가 배치된 제 2 영역을 가지는 보안 문서에 의해 달성되며, 여기서 제 1 및 제 2 영역이 서로 오버랩하는 관계가 될 수 있는 방식으로 서로 이격된 관계로 보안 문서의 캐리어에 제 1 영역과 제 2 영역이 배치되고, 제 1 및 제 2 광학소자 사이의 제 1 간격을 두고 제 1 광학소자와 제 2 광학소자의 오버랩시 제 2 광학 효과가 만들어지고, 제 1 간격보다 큰, 제 1 및 제 2 광학소자 사이의 제 2 간격을 두고 제 1 광학소자와 제 2 광학소자의 오버랩시 제 2 광학 효과와는 다른 제 3 광학 효과가 만들어진다.

그래서 제 1 및 제 2 광학소자의 오버랩시 간격에 따른 광학 효과가 명시되고, 이것은 제 1 및 제 2 광학소자 사이의 간격에 따른다. 제 1 및 제 2 광학소자가 오버랩 관계가 되었는지 여부에 따라, 또한 서로 오버랩하는 제 1 및 제 2 광학소자 사이의 간격에 따라, 관찰자에게 명시되는 광학 효과가 상이하다. 그래서 본 발명은 사용자에게 단지 감추어진 보안 특징을 명확하게 만드는 것을 넘어선 큰 효과를 갖는 신규한 검증 처리를 제공한다. 본 발명은 보안 문서에 특히 사용자가 체크하기 간단한 현저하고 놀라운 보안 특징들이 제공되는 것을 가능하게 한다. 또한 본 발명은 특히 저렴한 방식으로 또 다른 보안 특징들을 보안 문서에 통합할 가능성을 제공할 수 있다: 단지 하나의 투명 및 하나의 불투명 광학소자를 사용하는 것은 보안 문서에 3개 이상의 보안 특징들이 제공되는 것을 가능하게 한다는 것을 의미한다. 그것은 제조하는데 저렴하고 모조하기 어려우며 본 발명에 의해 쉽게 체크될 수 있는 보안 문서를 만드는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 유익한 구성들은 첨부된 청구항들에 나타내어진다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 제 1 간격을 갖고 제 1 광학소자와 제 2 광학소자의 오버랩시, 제 1 패턴은 제 2 광학 효과로서 명시되고, 제 2 간격을 갖고 제 1 광학소자와 제 2 광학소자의 오버랩시, 제 1 패턴의 확대된 표시가 제 3 광학 효과로서 명시된다. 광학소자들 사이의 거리 감소시 축소 효과가 발생하고 거리 증가시 확대 효과가 발생한다. 이러한 예기치 않은 착시효과는 매우 뚜렷하며 주목하기 쉽다.

제 1 및 제 2 광학소자의 오버랩시 회절 패턴이 사용자에게 명시될 때 특히 강한 인상을 주는 효과가 달성될 수 있으며, 이 패턴은 제 1 간격에서 작게 나타나고 제 2 간격에서 현저하게 크게 나타난다.

또한, 제 1 패턴의 축소된 또는 변경된 표시가 제 2 간격에서 명시되는 것도 가능하다.

또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 간격의 감소 또는 증가시 정보의 특정 아이템 소실 및/또는 정보 변경이 일어나서 제 1 간격에서 그리고 제 2 간격에서 상이한 아이템의 정보가 관찰자에게 제공된다. 제 1 및 제 2 광학소자 사이의 제 3 및 제 4 간격에서, 또 다른 상이한 광학 효과가 나타나는 것 또한 가능하다.

바람직하게는, 그 점에 있어서, 제 2 광학 효과와 제 3 광학 효과는 모두 제 1 광학 효과와는 현저하게 상이하다. 예를 들어 정보의 아이템들이 다르거나 정보 아이템의 크기가 현저하게 상이하게 표시된다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 불투명한 제 2 광학소자는 마이크로패턴에 따라 구성된 제 1 층을 가진다. 그 점에서 마이크로패턴은 그 전형적인 크기가 사람 눈의 해상 능력보다 큰 고해상 패턴을 포함하는 것을 의미한다. 제 1 투명 광학소자는 제 1 간격에 대응하는 초점 거리의 복수개의 굴절 또는 회절 마이크로렌즈를 포함하며 상기 마이크로패턴에 매칭되는 렌즈 레스터에 제 2 간격에 대체로 대응하는 초점 거리의 볼록 렌즈가 중첩되고 투명층을 가진다. 서로 오버랩하는 제 1 또는 제 2 광학소자 사이의 간격이 제 1 간격에 대응하면, 마이크로패턴의 패턴 영역들의 편차 또는 일부 패턴 영역들의 편차로 부호화된 정보 아이템들과 렌즈 래스터들이 나타난다. 서로 오버랩하는 제 1 및 제 2 광학소자 사이의 간격이 제 2 간격에 대응하면 마이크로패턴 또는 마이크로패턴의 일부를 관찰자가 볼 수 있게 된다. 본 발명의 구현시 서로 오버랩하는 제 1 및 제 2 광학소자의 상이한 간격으로 나타나는 정보 아이템들이 실질적으로 서로 독립적으로 설계될 수 있고, 상대적으로 갑작스러운 바이너리 정보 변경이 달성될 수 있는 것이 특히 유리하다.

그 경우에, 마이크로패턴은 100㎛보다 작은 전형적인 크기, 바람직하게는 100 내지 40㎛인 것이 바람직하다. 또한, 마이크로패턴은 다수의 동일한 반복하는 구성요소로 이루어지는 것이 바람직하다. 그 경우에 각 구성요소의 치수는 200㎛보다 작아야만 한다. 그러한 종류의 반복 패턴은 설계를 간단하게 하고, 관찰자에게 명시되는 제 2 및 제 3 광학 효과의 체크를 가능하게 한다.

또한, 마이크로패턴의 구성요소가 제 2 광학소자의 표면영역에 상이한 표면 분포로 배치되는 것도 가능하여 또 다른 광학소자의 직접관찰시 발생하는 제 1 광학 효과가, 그레이 스케일 이미지의 방식으로, 구성요소의 분포의 표면 밀도에 따른다.

마이크로패턴에 따라 구성된, 제 2 광학소자의 제 1 층은 마이크로패턴에 따라 구성된 컬러층 또는 반사층일 수 있다. 그러나 바람직하게는 마이크로패턴에 따라 형성된 패턴 영역에서 회절 구조가 제 1 층에 형성되어 제 1 내지 제 3 광학 효과들이 회절 패턴을 보여준다. 그것은 위조에 대한 매우 고레벨의 보호를 달성하는 것을 가능하게 한다.

바람직하게는 광회절효과를 가지며 볼록 렌즈의 효과를 광회절적으로 생성하는 구조에 의해 볼록렌즈가 형성된다. 상기 구조는 그 격자 주파수 및 선택적으로 추가되는 격자상수에 관하여 표면 영역 위에서 연속하여 변화하는 격자 구조로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 격자 구조는 바이너리 구조이거나 또는 각각의 경우에 격자 그루브들의 일 측면이 서로 평행하여 연장하고 경계층의 주면(main plane)과 의 수직면에 대체로 평행하는 반면에 격자 표면의 각각의 다른 측면들의 각도는 표면 영역 위의 바운더리 층의 주면과의 수직면에 대해 실질적으로 연속적으로 변화하는 특징을 가진다. 그 경우에, 렌즈 구조의 격자 깊이는 바람직하게는 10㎛보다 작다. 이러한 "회절 렌즈"의 사용은 예를 들어 구조의 필요 깊이가 상당히 감소되고 그래서 대응하는 넓은 면적의 볼록 렌즈가 보안 문서에 통합될 수 있는 프레넬(Fresnel) 확대 렌즈인, "굴절 렌즈"의 사용보다 이점을 가진다. 그 점에 있어서 렌즈 래스터의 마이크로렌즈가 "회절 렌즈"의 형태로 구현되는 것도 가능하다.

복수의 인접하는 제 1 및 제 2 영역으로 분할되는 제 2 광학소자에 의해 볼록 렌즈와 렌즈 래스터의 중첩이 구현되는 것이 바람직하다. 마이크로렌즈 래스터 중 하나 이상의 마이크로렌즈가 제 1 영역들 각각에 형성되고 볼록 렌즈를 형성하는 구조들은 제 2 영역들에 형성된다. 그 경우에 제 1 및 제 2 영역들의 폭 및/또는 길이는 각각 사람 눈의 해상 능력 아래이다. 그러한 종류의 볼록 렌즈와 렌즈 래스터의 중첩은 렌즈 래스터 및 볼록 렌즈에 대해 고레벨의 효율과 광도를 보증한다.

또한 볼록 렌즈와 렌즈 래스터를 형성하는 구조의 래스터가 제 1 광학소자의 투명층에 형성되는 것도 가능하다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 제 2 광학소자는 마이크로구조의 무아레 패턴을 가진다. 연합된 제 1 광학소자는 무아레 패턴과 매칭되는 무아레 애널라이저와 볼록 렌즈가 중첩되는 적어도 부분적으로 투명한 층을 가지며, 그 렌즈는 제 2 간격에 대응하고 무아레 패턴의 마이크로구조를 볼 수 있게 하는데 적합한 초점 거리를 가진다. 서로 오버랩하는 제 1 및 제 2 광학소자 사이의 간격이 매우 작은 경우, 무아레 이미지와 무아레 애널라이저의 중첩에 의해 무아레 이미지가 생성된다. 서로 오버랩하는 제 1 및 제 2 광학소자 사이의 간격이 제 2 간격을 향해 증가하면 무아레 이미지가 더 이상 생성되지 않고 무아레 패턴의 마이크로구조의 확대가 관찰자에게 제공된다. 그래서 제 1 및 제 2 광학소자 사이의 제 1 간격에서 무아레 이미지가 나타나고 제 1 및 제 2 광학소자 사이의 제 2 간격에서 무아레 패턴의 마이크로구조의 확대 표시가 나타난다.

마이크로렌즈 래스터를 갖는 이러한 마이크로스코픽 렌즈의 래스터에 대하여, 상기 마이크로스코픽 렌즈는 예를 들어 3㎜ 내지 50㎜ 바람직하게는 10㎜ 내지 30㎜의 직경을 가진다. 마이크로스코픽 렌즈의 초점 거리는 직경의 1/2배와 10배 사이인 것이 바람직하고, 특히 직경의 1배와 5배 사이인 것이 바람직하다. 마이크로렌즈 래스터(예를 들어, 사각형의 또는 육각형의 밀집 배치(densest packing))는 5㎛ 내지 500㎛의 영역에 바람직하게는 50㎛ 내지 200㎛의 영역에 복수의 마이크로렌즈를 가진다. 마이크로렌즈의 초점 거리는 직경의 1/2배와 100배 사이, 바람직하게는 직경의 1배와 10배 사이이다.

이러한 본 발명의 실시형태는 또한 제 2 및 제 3 광학 효과로서 표시되는 정보 아이템들이 서로 독립적으로 설계될 수 있으며, 간격의 증가/감소시 보여지는 정보 아이템들의 갑작스런 바이너리 변경이 구현될 수 있다는 이점을 가진다. 그것은 특히 강한 인상을 주는 보안 특징들이 보안 문서에 구현될 수 있음을 의미한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 제 2 광학소자는 오목 거울 소자를 가지며 제 1 광학소자는 볼록렌즈를 가진다. 오목 거울 소자와 볼록렌즈 사이의 간격 감소시 시스템의 확대력이 감소되어서 반사된 이미지가 더 작게 나타난다. 오목 거울 소자와 볼록렌즈 사이의 간격이 증가하면 시스템의 확대력이 증가하여 반사된 이미지가 더 크게 나타난다. 따라서, 간격 감소시 상기에서 이미 언급된 감소효과가 달성된다.

관찰자는 직관적으로 반대편을 기대하므로 간격의 변화에 의한 이미지 감소/확대 효과가 관찰자의 시점으로부터 기대되지 않는다. 결과적으로 관련된 사람들이 시각효과를 주목하거나 이해하는 것이 용이하다. 또한, 상업적으로 이용 가능한 기술을 가지고 이러한 광학 효과들을 시뮬레이션하는 것은 매우 어려워서 위조에 대한 고도의 보안이 달성된다.

바람직하게는, 제 2 광학소자는 복제 래커층과 이 복제 래커층에 인접하는 반사층을 가지며, 광회절수단에 의해 오목 거울 소자의 효과를 만드는 회절 릴리프 구조가 상기 복제 래커층과 상기 반사층 사이의 경계에 형성된다. 이러한 "회절" 오목 거울 소자의 사용은 "회절 렌즈"의 사용과 관련하여 이전에 이미 언급된 이점을 달성한다.

제 2 광학소자가 관찰자의 거울 이미지만을 반사시키는 것이 가능하고, 중첩된 제 1 광학소자를 통해 관찰시, 이전에 이미 언급된 광학적 변화를 경험한다.

복제 래커층과 반사층 사이의 경계면에 형성된 릴리프 구조가 광회절수단에 의해 오목 거울 소자의 효과를 만드는 구조와 광학 패턴을 생성하는 회절 구조의 중첩이면 특별한 이점이 달성된다. 그래서, 제 1 광학소자를 통한 관찰시, 예를 들어 홀로그램 또는 KINEGRAM

이 이전에 언급된 광학적 변화를 받는 것이 가능해진다. 즉, 홀로크램의 크기는 간격의 감소와 함께 감소하고 간격의 증가와 함께 증가한다. 그러한 종류의 효과는 상업적으로 이용가능한 기술을 사용할 때 시뮬레이션하기 매우 어렵다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 다수의 실시형태에 의해 본 발명을 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 보안 문서의 여러 가지 관찰 상태의 개략도를 도시한다.

도 2는 도 1에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 보안 문서의 투명 광학소자의 단면도를 도시한다.

도 3은 도 1에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 보안 문서의 불투명 광학소자의 단면도를 도시한다.

도 4a는 도 2의 광학소자의 릴리프 구조의 개략도를 도시한다.

도 4b는 도 2의 광학소자의 또 다른 릴리프 구조의 개략도를 도시한다.

도 4c는 도 2에 도시된 광학소자의 릴리프 구조의 평면도를 도시한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시형태의 본 발명에 따른 보안 문서의 다양한 관찰 상태의 개략도를 도시한다.

도 6은 도 5의 보안 문서의 불투명 광학소자의 평면도를 도시한다.

도 7a 내지 7c는 도 5의 보안 문서의 투명 광학소자를 명료하게 도시한 개략도를 도시한다.

도 1은 다양한 관찰 상태들(41, 42, 43)에서의 보안 문서(1)를 도시한다.

보안 문서(1)는, 예를 들어 은행권 또는 수표와 같은, 가치를 갖는 문서이다. 또한, 보안 문서(1)가 예를 들어 식별 카드와 같은 식별 문서를 형성하는 것도 가능하다.

보안 문서(1)는, 투명 광학소자(18)가 영역(11)에 배치되고 불투명 광학소자(19)가 영역(12)에 배치된, 플렉시블 캐리어(17)를 포함한다. 캐리어(17)는 바람직하게는 그 위에 프린팅이 제공되는 종이 재질의 캐리어로서, 그 내에 추가적인 보안 특징들, 예를 들어 워터마크(watermarks) 또는 보안 스레드(security threads)가 제공된다.

그러나, 캐리어(17)가 플라스틱 필름 또는 하나 이상의 종이 및 플라스틱 재료 층들을 포함하는 적층물인 것도 가능하다.

창문 형상의 개구가, 예를 들어 스탬핑에 의해, 영역(11) 내의 캐리어(17)에 만들어지고, 그 다음 투명 광학소자(18)를 활용하여 다시 덮혀진다. 그러한 방식으로, 보안 문서(1)는 영역(11) 내에 투명 광학소자(18)를 구비한 투명 창문을 가진다.

그러나, 캐리어(17)에 사용된 재료가 이미 투명한 또는 부분적으로 투명한 재료이어서 캐리어가 영역(11)에 남아 있는 것도 가능하다. 그것은, 예를 들어 캐리어(17)가 투명 플라스틱 필름을 포함하면, 영역(11)에 흐린 층이 더 이상 제공되지 않는 경우이다. 또한, 투명 창문이 종이 생산 절차에서 이미 만들어지거나 투명 광학소자(18)가 보안 스레드의 방식으로 캐리어(17)에 도입되는 것도 가능하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 영역(11)에 대향하는 보안 문서(1)측에, 불투명 광학소자(19)가 배치되는, 패치(13)가 캐리어(17)에 인가된다. 패치(13)는, 접착층에 의해 압력 및 열의 영향하에서 캐리어(17)에 접합되는, 전송 필름 예를 들어 핫 스탬핑 필름의 전송층인 것이 바람직하다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광학소자(12)를 제외하고, 상기 패치(13)는 영역(15)에서처럼 광학소자(19)와의 결합 표시(combination representation)를 형성할 수 있는, 하나 이상의 또 다른 광학소자들(14, 16)을 가질 수도 있다. 광학소자들(14, 16)은 예를 들어 회절 격자, 홀로그램, KINEGRAMS

, 또는 이펙트 안료를 가지고 제조된 인디카(indica)이다.

또한, 투명 광학소자(18)와 불투명 광학소자(19)가 예를 들어 패스포트와 같은 보안 문서의 2개의 상이한 시트들에 배치되는 것도 가능한데, 상기 시트들은 예를 들어 접착제 또는 바느질에 의해 서로 결합된다.

상기 광학소자(18)의 상세 구조를 도 2, 도 4a, 도 4b 및 도 4c를 참조하여 설명한다.

도 2는 대략 100㎛ 두께의 종이 재료를 포함하고, 영역(11)에 스탬핑 또는 커팅 동작에 의해 만들어진 개구를 갖는 캐리어(17)를 도시한다. 열 및 압력에 의해 활성화되는 광학소자(18)의 접착층에 의해, 열과 압력 하에서 광학소자(18)가 캐리어(17)의 종이 재료에 인가되는 것이 바람직하다. 도 2에 도시된 디프레션(depression)은 인가된 압력에 의해 광학소자(18)의 영역에 동시에 만들어진다.

광학소자(18)는 캐리어 필름(181), 본딩층(182), 복제 래커층(183), 광학 분 리층(184) 및 접착층(186)을 포함한다.

캐리어 필름(181)은 예를 들어 10 내지 50㎛의 층 두께를 갖는 PET 또는 BOPP 필름을 포함한다. 캐리어 필름의 기능은 개구에 다리를 놓는데 필요한 안정성을 위해 제공되는 것이다. 본딩층(182)은 0.2 내지 2㎛의 두께를 가지며, 프린팅 처리에 의해 캐리어 필름에 인가된다. 복제 래커층(183)은 열과 압력의 영향 하에서 복제 도구에 의해 또는 UV 복제에 의해 릴리프 구조(185)가 복제되는 열가소성 또는 가교 폴리머를 포함한다. 광학 분리층(184)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 복제 래커층(183)과 관련하여 굴절율(예를 들어, 0.2)의 점에서 충분히 큰 차이를 가지며, 릴리프 구조의 반대편의 표면에 실질적으로 평면을 이룬다.

이 경우에, 광학 분리층(184)을 생략하는 것도 가능하다. 또한, 릴리프 구조(185)가 대기와 직접 접촉하도록 릴리프 구조(185)의 영역에서 접착층(186)을 생략하는 것도 가능하다.

릴리프 구조(185)는 굴절렌즈를 형성하는 릴리프 구조가 아니라 광회절수단에 의해 볼록렌즈의 효과를 만드는 회절 릴리프 구조인 것이 바람직하다. 그 목적을 위해 사용될 수 있는 회절 릴리프 구조는, 예를 들어 도 4a 및 도 4b에 도시된 것처럼, 그들의 격자 주파수 그리고 선택적으로 추가되는 표면 영역 상의 격자 상수의 점에서 연속적으로 변화되는 격자 구조들을 포함한다.

도 4a는 복제 래커층(183)과 광학 분리층(184) 사이에 형성되며, 격자 그루브들의 각각의 측면(65)이 서로 병렬 관계로 연장하고 다른 측면(64)의 각도(67)가 표면 영역 위의 분리층의 직교 주면에 대해 실질적으로 연속하여 변화하는 릴리프 구조(185)를 도시한다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 포물면부(66)가 렌즈의 중심에 배치되고, 그로부터 격자 주파수 및 측면(64)의 각도(67)가 연속하여 변화한다.

도 4b는 복제 래커층(183)과 광학 분리층(184) 사이에 형성되며, 또한 광회절수단에 의해 볼록렌즈의 효과를 만들어내는 바이너리 릴리프 구조(187)를 도시한다. 그 경우에 도 4a에 도시된 릴리프 구조 또는 시뉴소이드 릴리프 구조(sinusoidal relief structure)와 비교하여 그러한 종류의 바이너리 릴리프 구조를 사용하는 이점은 렌즈 효과를 만들어내는데 필요한 프로파일 깊이(68)가 감소될 수 있다는 것이다.

도 4a 및 도 4b에서 상술된 릴리프 깊이의 값은 라디안에서의 위상차를 포함하고, 그로부터 릴리프 구조의 기하학적 깊이가 사용된 광파장(예를 들어 사람 눈에 가장 민감한 경우 500nm)에 의존하여 주지의 방법으로 계산될 수 있다. 렌즈 구조의 직경은 일반적으로 0.5와 300㎜ 사이이고, 여기서 렌즈들의 초점 거리는 일반적으로 렌즈 직경의 값과 그 값의 5배 사이이다.

도 3을 참조하여 광학소자(19)의 정확한 구조를 설명한다.

도 3은 캐리어(17)와 영역(12)에 광학소자(19)를 형성하는 패치(13)를 도시한다. 이 경우에 패치(13)는 접착층(131), 반사층(132), 복제 래커층(134), 패턴 형상으로 형성된 장식층(135) 및 보호 래커층(135)을 가진다. 릴리프 구조(136)는 영역(12)에서 복제 래커층(134)과 반사층(131) 사이의 경계면에 형성된다.

반사층(132)은 얇은 증착 금속층 또는 HRI(high refraction index)층이 바람 직하다. 실시예로서, TiO₂, ZnS 또는 Nb₂O₅가 HRI층을 위한 재료로서 간주된다. 상기 간주된 금속층을 위한 재료는 실질적으로 크롬, 알루미늄, 구리, 철, 니켈, 은, 금 또는 이들 재료의 합금이다. 공기에 대해 캡슐에 싸인 시스템(굴절율에서 충분히 큰 차이를 갖는 2개의 적합한 재료)을 사용하여 반사율이 달성될 수도 있다. 또한, 이러한 금속 또는 유전체 반사층 대신에, 복수의 유전체층 또는 유전체 및 금속의 층을 갖는 박막층 어레이를 사용할 수 있다.

복제 래커층(134)과 반사층(132) 사이의 릴리프 구조(136)는 오목 거울 소자를 형성한다. 바람직하게는 이 경우에, 릴리프 구조(136)는 굴절 오목 거울 소자를 형성하는 매크로구조를 포함하는 것이 아니라 광회절수단에 의해 오목 거울 소자의 효과를 만드는 회절 릴리프 구조를 포함한다. 그 목적을 위해 사용될 수 있는 릴리프 구조에 관하여, 도 4a 내지 도 4c에 관련한 설명이 주목되며, 여기서는 그러한 목적을 위해 채용될 수 있는 릴리프 구조가 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 설명된 릴리프 구조에 대하여 거울 대칭 관계로 형성되고, 여기서는 격자 주파수가 오목 거울 소자의 중심으로부터 시작하여 연속적으로 증가하는데, 곡률은 반대 부호를 가진다.

본 실시형태에서, 릴리프 구조들(185, 187)과 동일하게 오목 거울 소자의 효과를 만드는 구조와 광학 패턴을 생성하는 또 다른 회절구조의 부가적인 중첩으로부터 형성되는 릴리프 구조에 의해 릴리프 구조(136)가 형성된다. 그 회절 구조는 예를 들어 스위스 크로스(Swiss cross) 형상의 홀로그램이다.

장식층(135)은 사람 눈의 해상 능력 바로 아래의 마이크로패턴에 따라 패턴 형태로 구성되는 것이 바람직하다. 여기서 고려되는 실시형태에서는, 장식층(135)이 넘버 '100'의 형태로 구성된다. 그 경우에 마이크로패턴은 복수의 동일한 구성요소로 이루어지는 반복적인 마이크로패턴인 것이 유리하다. 예를 들어, 그들 구성요소의 각각은 넘버 '100'이라는 표시에 의해 형성된다. 그 경우에, 구성요소의 표면밀도가 그레이 스케일 이미지의 형태로 변화되어서 사람 눈으로 직접 인식할 수 있는 이미지 정보의 또 다른 아이템을 포함하는 것도 가능하다.

장식층은 프린팅 처리에 의해 인가되는 프린트물 위에 있는 것이 바람직하고, 투명 컬러층 또는 간섭층 안료나 콜레스테롤 크리스탈 안료를 포함하여 광학적으로 다양한 컬러 느낌을 만드는 층을 포함할 수 있다. 사용된 장식층이 간섭에 의해 보는 각도에 따른 컬러 이동을 만드는 박막층 시스템일 수도 있으며, 이 경우에 장식층은 복제 래커층(134)과 반사층(132) 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 또 다른 옵션은 반사층(132)을 복제 래커층(134)에 전체에 걸쳐 인가하는 것이 아니라 패턴 형태로 구성하는 것, 바람직하게는 이전에 설명된 바와 같이 마이크로패턴에 따라 패턴 형태로 구성하는 것을 포함한다. 관련된 전체 표면적 위에 반사층(132)을 인가한 후, 그 목적을 위해 반사층(132)이 양/음의 에칭에 의해 부분적으로 탈금속화되거나 레이저 애블레이션에 의해 부분적으로 제거된다.

이전에 설명된 바와 같이 이루어진 보안 문서(1)의 구성은 관찰 상태들(41, 42, 43)에서 다음의 광학적 효과를 제공한다: 서로 오버랩하는 광학소자들(18, 19) 사이의 간격(24)에서 광학 효과(52)가 넘버 '100'의 표시로서 배경에 대해 스위스 크로스의 홀로그램 표시 형태로 나타난다. 서로 오버랩하는 광학소자들(18, 19) 사이의 넓은 간격(22)에서, 광학 효과(51)는 넘버 '100'의 표시 형태로 나타나고, 이것은 스위스 크로스의 홀로그램 표시에 비해, 광학 효과(52)와 관련하여 현저히 커진다. 광학소자들(18, 19)이 오버랩하는 관계에 있지 않다면 나타나는 광학 효과는 장식층(135)의 구성으로 부호화되는 그레이 스케일 이미지이다.

도 5를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시형태를 설명한다.

도 5는 영역(71)에 불투명 광학소자(73), 영역(72)에 투명 광학소자(74)를 가지는 보안 문서(7)를 도시한다. 이 경우에 광학소자들(73, 74)이 캐리어(75)에 인가된다. 관찰 상태(44)에서 광학소자들(73, 74)은 오버랩하는 관계에 있지 않고, 관찰 상태(45)에서 광학소자들(73, 74)은 간격(25)을 두고 오버랩하는 관계에 있고, 관찰 상태(46)에서 그들은 좀더 작은 간격(26)으로 이격된다.

광학소자(73)는 마이크로패턴에 따라 구성된 층을 가지며 그래서 예를 들어 보호 래커층, 마이크로패턴에 따라 구성된 장식층, 및 접착층을 포함한다. 장식층은 예를 들어 마이크로패턴의 형태로, 양/음의 에칭 또는 애블레이션에 의해, 컬러층, 이펙트 안료층, 또는 그 위에 적절히 패턴이 형성된 프린트물에 의해 구성된 반사층을 포함한다. 그래서 예를 들어 도 6은 문자 'A'의 형태로 복수의 동일한 반복 구성요소(76)에 의해 형성된 마이크로패턴을 나타내는 광학소자(73)의 확대된 크기의 평면도를 도시한다. 이전에 이미 설명된 바와 같이, 구성요소(76)가 상이한 표면밀도로 광학소자(73)에 배치되어, 사람 눈으로 직접 인지할 수 있는 추가적인 정보 아이템이 그레이 스케일 이미지의 방식으로 마이크로패턴으로 부호화되는 것 도 가능하다. 마이크로그래픽들, 마이크로이미지들 또는 전체 마이크로텍스트 패시지(passages)가 구성요소로서 사용될 수도 있다. 또한, 마이크로패턴이 서로 상이한 구성요소로 구성되는 것도 가능하다.

또한, 회절구조(136)가 광회절수단에 의해 오목 거울 소자를 만드는 구조의 부가적인 중첩을 포함하지 않는다는 차이점은 있지만, 광학소자(73)는 도 3에 도시된 바와 같은 광학소자(19)와 동일하게 제조되는 것도 가능하다. 복제 래커층과 반사층 사이의 광학소자(73)에 형성되는 회절구조는 배경 표시를 형성하고 또한 관찰 상태(44)에서 볼 수 있는 홀로그램인 것이 바람직하다. 또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 회절구조, 예를 들어 블랙 거울 구조가 마이크로패턴에 따라 형성되는 패턴 영역에, 예를 들어 구성요소(76)에 의해 덮어지는 표면 영역에 제공된다. 그 경우에, 제 2의, 다르게 회절하는 구조, 예를 들어 매트 구조가, 배경 영역에 제공될 수 있다.

광학소자(74)는 도 1, 2 및 4a 내지 4c에 도시된 광학소자(18)와 같이 설계되지만, 광학소자(73)의 마이크로패턴과 매칭되고 간격(26)에 대응하는 초점 거리의 복수의 렌즈를 가지는 렌즈 래스터를 가지며, 릴리프 구조(185)가 간격(25)에 대응하는 초점 거리의 볼록렌즈를 갖는 래스터에 대응한다는 차이점을 가진다.

그래서 릴리프 구조(185)는 예를 들어 마이크로렌즈 래스터를 갖는 매크로스코픽 렌즈의 60㎛/60㎛ 래스터를 가진다. 매크로스코픽 렌즈는 3㎜ 내지 50㎜ 범위 바람직하게는 10㎜ 내지 30㎜ 범위의 직경을 가진다. 렌즈의 초점 거리는 직경의 1/2배와 10배 사이에 있고, 바람직하게는 직경의 1배와 5배 사이에 있다. 그래서 예를 들어, 매크로스코픽 렌즈는 25㎜의 직경을 가지고 75㎜의 초점 거리를 수반한다. 마이크로렌즈 래스터는 5㎛ 내지 500㎛의 범위의 직경을 갖는 마이크로렌즈를 포함하고, 바람직하게는 50㎛와 200㎛ 사이의 직경을 갖는 마이크로렌즈이다. 마이크로렌즈의 초점 거리는 직경의 1/2배와 100배 사이에 있고, 바람직하게는 직경의 1배와 10배 사이에 있다. 실시예로서, 마이크로렌즈의 직경은 1㎜ 초점 거리를 갖는 150㎛이다.

도 7a 내지 도 7c는 이러한 볼록렌즈와 마이크로렌즈 래스터의 중첩의 다수의 실시형태를 도시한다.

도 7a에 도시된 바와 같이, 광학소자(74)의 표면 영역은 서로 인접하는 관계로 각각 배치되는 제 1 영역(77)과 제 2 영역(78)으로 나누어진다. 이 경우에, 제 1 및 제 2 영역(77, 78)의 폭은 사람 눈의 해상 능력 아래에 있어 2개의 제 1 또는 제 2 영역 사이의 간격이 예를 들어 200㎛보다 작다.

마이크로렌즈 래스터의 마이크로렌즈는 영역(77)에 배치된다. 이 경우에, 마이크로렌즈는 굴절렌즈의 형태인 것이 바람직하지만, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 실시형태와 동일하게 '회절' 렌즈의 형태로 존재하는 것도 가능하다. 또한, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 볼록렌즈를 형성하는 회절 릴리프 구조가 표면 영역(78) 위에 분포된, 광학소자(73)의 표면 영역에 배치된다.

제 1 영역(81)과 제 2 영역(82)은 도 7b에 도시된 바와 같이 표면 영역(80)에서 교대로 서로 병렬된 관계로 배치되고, 여기서 또한 2개의 제 1 영역(81)과 2개의 제 2 영역(82) 사이의 간격은 사람 눈의 해상 능력 아래이다.

도 7c에 도시된 바와 같이 표면 영역(83)에서는 제 1 표면 영역(84)과 제 2 표면 영역(85)이 인접하는 서로 병렬된 관계로 배치되고, 이 경우에 렌즈 래스터의 단일 볼록렌즈만이 각 제 1 표면 영역(84)에 배치되고, 그 렌즈는 "회절' 렌즈의 형태인 것이 바람직하다.

그래서 다음의 광학 효과가 관찰 상태(44 내지 46)에서 관찰자에게 나타난다:

관찰 상태(45)에서, 관찰자는 하나 이상의 구성요소(76)의 확대된 표시의 형태로 광학 효과를 제공받는다. 관찰 상태(46)에서, 관찰자는 렌즈 래스터에 관련된 마이크로패턴의 일부 또는 마이크로패턴의 상대적인 위치에서 부호화된 정보 아이템을 관찰한다. 관찰 상태(44) 내에서, 나타나는 광학 효과는, 광학소자(73)의 마이크로패턴 또는 홀로그램이나 그 밖의 선택적으로 회절하여 생성되는 패턴, 예를 들어 패턴 영역에서 형성된 회절 구조에 의해 만들어진 광학 효과의 중첩에서 비롯되는 KINEGRAM

의 구성으로 부호화되는 그레이 스케일 이미지이다.

또한, 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이 광학소자(74)의 영역들(77, 81, 84) 내의 마이크로렌즈 래스터 대신에 무아레 애널라이저의 구성들이 배치되고, 도 6의 마이크로패턴 대신에 무아레 패턴이 광학소자(73) 내에 배치되는 것도 가능하다.

그 경우에, 무아레 패턴이라는 용어는, 반복적인 구조로부터 형성되고 무아레 애널라이저로서 동작하는 반복적인 구조에 의해 형성되는 또 다른 패턴을 통해 관찰시 또는 중첩시 새로운 패턴, 즉 무아레 패턴에서 감추어진 무아레 이미지를 나타내는 패턴을 의미하는데 사용된다. 가장 간단한 경우에 그 무아레 효과는 라인 래스터에 따라 배치되는 어둠과 빛의 스트라이프의 중첩에서 비롯되고, 여기서 그 라인 래스터는 영역 방향 방식으로 위상 이동하여 무아레 이미지를 만든다. 리니어 라인 래스터를 제외하고 라인 래스터의 라인들이 구부러진 영역들을 갖고 예를 들어 파형 또는 원형 구성으로 배치되는 것도 가능하다. 또한, 서로 상대적으로 턴되거나 중첩관계에 있는 둘 이상의 라인 래스터들 상에 형성된 무아레 패턴을 사용하는 것도 가능하다. 그러한 종류의 라인 래스터에서의 무아레 이미지의 복호화는 라인 래스터의 영역 방향 위상 배치에 의해 영향받고, 이 경우에 2 이상의 상이한 무아레 이미지가 그러한 종류의 무아레 패턴에서 부호화될 수 있다. 또한, 무아레 패턴, 그리고 소위 'Scrambled Indica

-Technology' 또는 홀 패턴(다양한 구성의 라운드의, 타원형의, 각형의 홀들)에 의거한 무아레 애널라이저를 사용하는 것도 가능하다.

그래서 영역(77, 82, 84)에 배치된 무아레 애널라이저는 예를 들어 불투명 스트라이프 패턴을 포함한다. 광학소자(74)에 제공된 무아레 패턴은 구성된 장식층의 형태로 또는 패턴 영역에 형성된 회절 구조의 형태로 도 6에 도시된 마이크로패턴을 참조하여 설명한 방식에 따라 구현될 수 있다. 그 경우에 무아레 패턴은 하부 구성되고, 그러한 하부 구성(sub-structuring)은 바람직하게는 마이크로텍스트 또는 반복적인 마이크로이미지의 형태로 이루어진다.

광학소자(74, 73)가 서로 오버랩하는 관계로 차례로 배치되면, 즉 광학소자들(73, 74) 사이의 간격이 매우 작으면, 무아레 패턴과 무아레 분석기의 중첩에 의 해 생성되는 무아레 이미지가 나타난다. 간격이 증가하면 마이크로패턴의 마이크로구성의 확대된 표시, 즉 예를 들어 확대되어 판독가능한 마이크로텍스트의 표시가 관찰자에게 나타난다. 광학소자(73, 74)가 오버랩하는 관계에 있지 않으면 관찰 상태(44)와 관련하여 이전에 이미 설명한 광학 효과가 발생한다.

Claims (23)

1. 제 1 투명 광학소자(18, 74)가 배치된 제 1 투명영역(11, 72)과 제 1 광학 효과를 가지는 제 2 불투명 광학소자(19, 73)가 배치된 제 2 영역(12, 71)을 갖는, 보안 문서(1, 7)로서, 상기 제 1 및 제 2 영역이 서로 오버랩될 수 있는 방식으로 상기 제 1 영역(11, 72)과 상기 제 2 영역(12, 71)이 서로 이격된 관계로 상기 보안 문서의 캐리어(17, 75)에 배치되고,

   상기 제 1 광학소자(18, 74)와 상기 제 2 광학소자(19, 73)는 이러한 구성을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 광학소자 사이의 제 1 간격(24, 26)을 두고 상기 제 1 광학소자와 상기 제 2 광학소자의 오버랩시 제 2 광학 효과(52)가 만들어지고, 상기 제 1 간격보다 큰, 상기 제 1 및 제 2 광학소자 사이의 제 2 간격(22, 25)을 두고 상기 제 1 광학소자와 상기 제 2 광학소자의 오버랩시 상기 제 2 광학 효과와는 다른 제 3 광학 효과(51)가 만들어지며,

   상기 제 2 광학소자는 마이크로구성의 무아레 패턴을 가지며 상기 제 1 광학소자는 상기 무아레 패턴의 마이크로구성을 볼 수 있게 하는데 적합하고 상기 제 2 간격에 대응하는 초점 길이의 볼록렌즈와 상기 무아레 패턴에 매칭되는 무아레 애널라이저가 중첩되는 적어도 부분적으로 투명한 층을 가지는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
2. 제 1 투명 광학소자(18, 74)가 배치된 제 1 투명영역(11, 72)과 제 1 광학 효과를 가지는 제 2 불투명 광학소자(19, 73)가 배치된 제 2 영역(12, 71)을 갖는, 보안 문서(1, 7)로서, 상기 제 1 및 제 2 영역이 서로 오버랩될 수 있는 방식으로 상기 제 1 영역(11, 72)과 상기 제 2 영역(12, 71)이 서로 이격된 관계로 상기 보안 문서의 캐리어(17, 75)에 배치되고,

   상기 제 1 광학소자(18, 74)와 상기 제 2 광학소자(19, 73)는 이러한 구성을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 광학소자 사이의 제 1 간격(24, 26)을 두고 상기 제 1 광학소자와 상기 제 2 광학소자의 오버랩시 제 2 광학 효과(52)가 만들어지고, 상기 제 1 간격보다 큰, 상기 제 1 및 제 2 광학소자 사이의 제 2 간격(22, 25)을 두고 상기 제 1 광학소자와 상기 제 2 광학소자의 오버랩시 상기 제 2 광학 효과와는 다른 제 3 광학 효과(51)가 만들어지며,

   상기 제 2 광학소자(73)는 마이크로패턴에 따라 구성된 층을 가지고 상기 제 1 광학소자(74, 2)는 상기 제 1 간격(26)에 대응하는 초점 거리를 갖는 복수의 마이크로렌즈(79, 82, 84)를 가지며 상기 마이크로패턴에 매칭되는 렌즈 래스터에 상기 제 2 간격(25)에 대응하는 초점 거리를 갖는 볼록 렌즈의 래스터링(rastering)이 중첩되는 투명층을 가지는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 제 1 간격(24, 26)을 두고 상기 제 1 광학소자와 상기 제 2 광학소자의 오버랩시 제 1 패턴이 제 2 광학 효과(52)로서 나타나고, 상기 제 2 간격(22, 25)을 두고 상기 제 1 광학소자와 상기 제 2 광학소자의 오버랩시 상기 제 1 패턴의 확대된 표시가 제 3 광학 효과로서 나타나는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 제 1 패턴은 회절 패턴인 것을 특징으로 하는 보안 문서.
5. 청구항 2에 있어서,

   상기 마이크로패턴은 200㎛보다 작은 전형적인 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
6. 청구항 2에 있어서,

   상기 마이크로패턴은 복수의 동일한 반복 구성요소(76)로부터 형성된 패턴이고, 각 구성요소의 치수는 200㎛보다 작은 것을 특징으로 하는 보안 문서.
7. 청구항 2에 있어서,

   회절 구조가 상기 마이크로패턴에 따라 형성되는 패턴 영역의 제 1 층에 형성되는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
8. 청구항 2에 있어서,

   상기 제 1 층은 상기 마이크로패턴에 따라 구성된 반사층 또는 컬러층인 것을 특징으로 하는 보안 문서.
9. 청구항 2에 있어서,

   상기 볼록 렌즈는 광회절수단에 의해 볼록 렌즈의 효과를 만드는 회절 구조에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
10. 청구항 2에 있어서,

    상기 제 1 광학소자(74)는 복수의 인접하는 제 1 및 제 2 영역을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 영역의 폭 또는 길이는 각각의 경우에 200㎛보다 작고 마이크로렌즈 래스터의 하나 이상의 마이크로렌즈(79, 82)가 각각의 경우에 상기 제 1 영역에 형성되고, 상기 볼록 렌즈를 형성하는 구성(78, 81, 85)이 상기 제 2 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
11. 청구항 1에 있어서,

    상기 볼록 렌즈에 의해 확대된 마이크로구성은 상기 무아레 패턴과 상기 무아레 애널라이저의 중첩에 의해 생성되는 무아레 이미지의 확대된 표시를 보여주는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
12. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

    상기 제 2 광학소자는 복제 래커층과 이 복제 래커층에 인접하는 반사층을 가지며, 직접 관찰시 상기 제 1 광학 효과를 보여주는 회절 릴리프 구조가 상기 복제 래커층과 상기 반사층 사이의 경계면에 형성되는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
13. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

    상기 제 2 광학소자는 전송 필름의 전송층을 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 문서.
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